JPS6084630A - 可視表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、電気通信システムに関するものであり、特
にオペレータが手持らプローブによって表示を制御し変
更覆ることのできるいわゆる相互作用（１１１ｔｅ　ｒ
ａ　ｃ口ｖｅ　）システムで使用する可視表示装置に関
するものである。

［発明の技術的背景］ 従来のそのような多くの可視表示装置においては、動作
プロトコールは可視表示装置に表示さｔしるテキスト或
いは画像の部分を特定し、或０；よ変更する必要がある
。従来はこのためにカーソル制御が使用されているがカ
ーソル制御は使用が面倒である。さらに従来の技術にお
いては接触感知スクリーン被覆や発光ダイオードマｌ−
リツクスやライトペンなどの使用によって表示されたテ
キスト或いは画像の一部を特定し或いは変更することが
試みられている。さらにこれらの従来の装置においては
カーソル制御を使用しないだＧプではなく可視表示装置
に表示された材料を特定しおよびデータを入力させるこ
とが試みられている。しかしながら、これらの装置は可
視表示装置の表示スフ１ノーン上に表示されたテキスト
或いは画像の解像度が低く、価格が高くなる欠点があり
、これらの問題はまだ解決されていない。

［発明の概要］ それ故、この発明の目的は、高い解像度を有し、可視表
示装置上に表示されたテキスト或いは画像の一部を特定
および変更することのできる改良された可視表示装置を
提供することである。

この発明の別の目的は経済的に！！！ｉ造することので
きる表示されたテキスト或いは画像の一部を特定および
変更する改良された可視表示装置を提供することである
。

この発明のさらに別の目的は使用が容易な表示されたテ
キスト或いは画像の一部が特定或いは変更される改良さ
れた可視表示装置を提供することである。

この発明の好ましい実施態様によれば、可視表示装置は
手持ちプローブを備え、それはその先端に超音波１〜ラ
ンスジユーサ素子および関連する回路を内蔵している。

可視表示装置はまた超音波検出器フレームアタッチメン
１−を備えており、それは事実上の基準フレームとして
作用し、それは可視表示装置の表示スクリーンに設【プ
られ、複数の超音波検出器を内蔵している。超音波検出
器はテキス］〜或いは表示された画像を特定および変形
するためにＴＩＪ視表示装置の表示スクリーン上の所望
の点の位置を指示するために使用される。手持ちプロー
ブ内にあるマイクロスイッチが、プローブを表示スクリ
ーンの特定すべき点に接近または接触させたときに（＝
ｊ勢される。この作用はプローブの先端から超音波信号
を放射させ、その信号の周波数は予め定められた態様で
変化する。超音波信号は表示スクリーンの表面を横切っ
て複数の超音波検出器へ伝播する。

検出された超音波信号の送信および受信周波数の関係か
ら関連する回路によって所望の点と検出器どの間の距離
が解析される。超音波検出器フレームアタッチメン１〜
はすでに存在する可視表示装置に適用可能であるから、
この発明は高い解像度のテキストおよび画像表示を表示
スクリーン上に与え、しかも経済的に従来の装置に置換
えることを可能にする。この発明の可視表示装置の利点
は高い解像度で可視表示装置上に表示されたテキスト或
いは画像の部分を特定Ｊ３よひは変更することができる
ことである。

別の利点は表示されたデキスト或いは画像の部分を特定
および変更する可視表示装置が経済的に１ｑられること
である。

さらに別の利点は、この発明による表示されたテキスト
或いは画像の部分を特定および変更する可視表示装置は
使用が容易であることである。

これらおよびその他のこの発明の目的および利点は添附
した図面を参照にした以下の好ましい実施例についての
詳細な説明によって当業者には明白になるであろう。

［発明の実施例］ 以下図面を参照にして実施例について説明する。

第１図には全体を１０で示された、この発明による可視
表示装置が示されている。この実施例の可視表示装置１
０は、容器１２と、表示スクリーン１４と、検出器フレ
ームアタッチメント１６と、複数の検出器１８と、導電
ケーフル２ｏど、手持ちプローブ２２と駆動回路２４と
超音波トランスジューサ素子２６どプローブデツプ２８
とを備えている手持ちプローブ２２と１、マイクロスイ
ッチ３ｏとを幅えている。図において３２は特定される
べき所望の点、３４は複数の超音波信号、３６は電子ビ
ーム、３８は電子ビーム制御装置である。可視表示装置
１ｏは送信され、受信されたデータを表示し、可視表示
装置１ｏの内部の保護のために部分的に容器１２によっ
て囲まれている。容器１２は少なくとも一方が解放され
てそれに設けられた表示スクリーン１４が可視表示装置
に結合されたデータを表示できるにうにされている。

検出器フレームアタッヂメン１へ１６は表示スクリーン
１４の周囲を囲むように配置され、複数の超音波信号３
４を比較するための事実上の基準フレームを与える。検
出器フレームアタッチメン１〜１６はまた表示スクリー
ン１４の各コーナーに検出器１８を支持するために使用
される。複数の各検出器１８は超音波１〜ランスジユー
ザ素子２Ｇにより放射された複数の超音波信号３４の存
在を検出づ゛るために使用される。手持ちプローブ２２
はプローブチップ２８に超音波トランスジューサ素子２
６を収容する。手持ちプローブ２２は導電ケーブル２０
その他の適当な手段ににり可視表示装置１０に接続され
、表示スクリーン１４と手動接触を可能にしている。さ
らに手持ちプローブ２２内の駆動回路２４は超音波１〜
ランスジユーナ素子２６を駆動し、それは複数の超音波
信号を発生する。また駆動回路２４は複数の超音波信号
３４を第３図に示すような予め設定された周波数範囲に
わたってスィーブさぜるのに使用される。予め設定され
た周波数範囲の基本周波数は１００ｋｌ＋Ｚであり、１
０ｋｔ＋ｚの範囲で直線的に変化する。手持らプローブ
２２はまたマイクロスイッチ３０を備え、それはプロー
ブデツプ２８の先端が表示スクリーン１４に対して押さ
れたときに動作される。マイクロスイッチ３０の動作は
超音波］〜ランスジューサ素子２Ｇを駆動する駆動回路
２４をエネーブルにする。プローブデツプ２８がスクリ
ーンの特定すべき所望の部分に接触するとき可視表示装
置の表示スクリーン１４をマークするのに使用される。

この接触はプローブ２２中のマイクロスイッチ３０を動
作させて超音波トランスジューサ素子２６を付勢し、前
述のように複数の超音波信号３４を発生させる。こうし
て表示スクリーン１４へ供給された超音波信号３４は表
示スクリーン１４にそって基準フレーム中の複数の検出
器１８があるコーナーへ伝播づる。４個の検出器が示さ
れているが、まず第１の実施例ではその中の２個だけを
使用する。またこれらの検出器はコーナー以外の検出器
フレームアタッチメントに取付けてもにい。複数の検出
器１８は複数の超音波信号３４を検出し手持ちプローブ
２２により送信された複数の超音波信号と複数の検出器
１８により受１された少数の超音波信号３４との間の既
知の周波数変化により伝播の遅延が測定される。したが
って特定されるべきプローブ２２で接触された点３２の
位置が決定され、またプローブ２２によりタッチされた
表示スクリーン１４上の画像が変化される。検出２３フ
レームアタツチメント１６はすでに存在する可視表示装
置１０に適用可能であり、したがって従来のものに対し
て経済的に置換えることができる。一度伝播遅延が測定
されると、電子ビーム３Ｇは変更が行なわれるべき所望
の特定の点３２に設定され、電子ビーム制御装置３８が
使用されて表示スクリーン１４上に所望の高い解像度を
合理的な価格で与えるように電子ビームを制御する。

第２図には全体を５０で示した伝播遅延回路が示されて
いる。伝播遅延回路５０はへゾロタイン検波器５２と測
定回路５４を備えている。伝播遅延を測定するために放
射された超音波信号３４の線形周波数スィーブを使用す
る信号処理技術が使用される。

ヘテロタイン検波器５２は複数の検出器１８からの入力
信号５６とプローブ２２からの基準信号５８とを受信す
る。ヘテロタイン検波器５２は信号５Ｇ、５８に対して
ヘテロタイン動作を行ない検出信号６０を出力する。検
出信号６０はプローブ２２により送信された複数の超音
波信号３４のそれぞれと複数の検出器１８により受信さ
れた複数の超音波信号３４のそれぞれとの間の差を現わ
すアナログ電圧を出力する。放射された超音波信号３４
の直線的な周波数スィーブによって、検出された信号６
０は測定されるべき周波数範囲に比例する。測定回路５
４はｌ＼テロダイン検波器５２を介して複数の検出器１
８に接続されており、複数の検出器１８により受信され
た超音波信号の伝播遅延を測定するために使用される。

ヘテロダイン検波器５２からの検出信号はローパスフィ
ルタ６２へ送られ処理されるべき周波数範囲が選択され
る。

リミタ６４がローパスフィルタ６２の出力端子に接１．
ｉされて検出信号のアナログ電圧のピークの大きさを制
限するのに使用される。微分回路６６はリミタＧ４に接
続され整流器７０に微分された信号Ｇ８を出力し、それ
に加えて直流オフセラｌ−電圧を阻止するために使用さ
れる。整流器７０は半波整流出力信号７２を積分器７４
に与え、その積分器７４は積分し、検出１３号をろ波し
てアナログ信号出力Ｖ［゛を与える。

次にこのようにしてｉｌ定回銘５４から１ｑられ１こア
ブ−ログ信号出力Ｖｒはさらにアナログ電圧で処理され
、プローブの座標（ｘ、ｙ）の計ｎが行われ所望の点３
２の特定或いは表示スクリーン１４上に表示された画像
を変更することを可能にする。し力＼しながら、この段
階でデジタル形態に信号を変換して所望の８１粋にデジ
タル処理を使用覆ることが好ましい。この方法における
デジタル技術の使用はもしも可視表示装置がデジタル装
置と関連して０るならばもちろ／ｖ１寺；こ適している
。

第３図に８０で示された実線のグラフはプローブ２２に
よりスクリーンに供給された複数の超高波１言号の周波
数を示している。超音波伝号３４の周波数８２は周波数
があらかじめさだめられた周波数範囲をスィーブされる
とき時間と其に直線状に変化する。伝播遅延、したがっ
てプローブの先端から複数の検出器の１個までの超音波
が伝播する距離は送信された超音波信号と受信された超
音波信号との間の周波数差Δｆを監視することによって
測定することができる。この周波数差Δｆは第３図のグ
ラフで破線によって示された線との差であり、第２図に
示す回路によって得られる。単位貯量あたりの距離の単
位を乗算した時間の単位での伝播遅延は伝播距離に等し
い。アナログ出力電圧Ｖｒは直線的に変化する信号であ
り、その振幅は伝播距離に比例する。

受信される複数の検出器１８に対する送信された超音波
トランスジューサ素子２Ｇの位置を特定するために簡単
なデータ処理が行なわれ、計算の性質はプローブが導電
ケーブル２０で可視表示装置に接続されているか否かに
よる。第４図には全体を９０で示す座標図形か示されて
いる。この図形は第１図に示した実施例の２個の検出器
を有する装置についてのものである。この場合には検出
器フレームアタッチメント１６の底部左隅に設けられた
第１の検出器９２ど、検出器フレームアタッチメント１
６の底部右隅にもうけられた第２の検出器９４との２個
の検出器が必要であるにずきない。これらの検出器９２
．９４と表示スクリーン１４上の特定されるべき点３２
との間の距離は第４図ではＲ１とＲ２で示されている。

手持ちプローブ２２が特定されるべき所望の点３２に接
触するとき、伝播遅延は前述のように基準として送信さ
れる超音波信号３４を使用して直接測定される。計算さ
れた伝播距離はＲ１とＲ２である。表示スクリーンを参
照にすると、プローブの特定されるべき所望の点に接触
するときの座標は第４図に示すように幾何学的な考察か
ら決定されることができる。ここで〜Ｖは表示スクリー
ン１４の幅であり、ｈはスクリーン１４の高さである。

三角形の各辺はＲ１，Ｒ２およびＷによって決定され、
それらは既知の値である。したがって５ｉｌｌｅｔ１５
よびｃｏｓｉ＋＋ｅの法則を使用して角αおよびβが計
算できる。。距ＩＷＲ１およびＲ２ならびに角αおよび
βがめられたＩＵｘ−＝Ｒ１ｃｏｓα−Ｗ−Ｒ２ｃｏｓ
βおよびｙ＝Ｒ１５ｉｌｌ　α＝＝Ｒ２ｓｉｎβが所望
の特定すべき点３２の座標（Ｘ、Ｖ）を決定するのに使
用される。

第５図には別の実施例をあられ乃座標グラフか全体を９
８で示されている。この実施例では導電グープルを備え
ていない点が相違するだけて他の点は第１図のものと同
様の素子を備えている。すなわち手持ちプローブ２２は
可視表示装置に結合されておらず、手持ちプローブ２２
と表示スクリーン１４との間の超音波リンクにより結合
されている装置の座標図が示されている。それ故、第２
図のへテロタイン検波器５２はプローブ２２からの基準
信号５８を受信せず、超音波１ヘランスジユーサ素子２
Ｇから送信された複数の超音波信号３４は周波数基準ど
して使用されることはできない。そのためこの実施例の
装置では、４個の検出器が必要である。すなわち９２．
９４　の外に上左隅に位置する第３の検出器１０２およ
び上右隅に位置づる第４の検出器１０４が設けられてい
る。この実施例では送信された超音波信号３４　ど受信
された超音波信号３４　どの間の周波数差は送信および
受信周波数の各対間で測定される。第５図はこの実施例
の幾何学的考察を説明する図である。手持ちプローブ２
２　の位置すなわち表示スクリーン１４に対する特定１
べぎ所望の点３２　は主軸１１０がスクリーン１４　の
頂部の線に一致し、その焦点が検出器と一致している第
１の双曲線１０８と主軸１１４がスクリーンの底部の線
ｌこ一致し、その焦点が検出器と一致している第２の双
曲線１１２どの交点である。図において第１の双曲線１
０８の焦点１１５は第３の検出器１０２の位置と一致し
、第２の双曲線１１２の焦点１１（３は第１の検出器９
２　の位置と一致している。交差点１０６の点が決定さ
れた後前述の計算が行われて、（Ｘ。

ｙ）座標が決定される。

前述の説明は表示スクリーン１４上の所望の点３２を特
定する°ための方法を示したものである。それにおいて
、表示スクリーンに結合するためのプローブ装置がもう
（プられ所望の点の位置を定めるためにプローブの先端
が接触或いは接近され、予め定められたように変化する
周波数の信号を与えるように超音波信号がＩｉ！１則さ
れ、可視表示装置に事実上の基準フレームが設けられ、
超音波信号を所望の点から表示スクリーンを横切るで周
波数基準を与えるように伝播させ、表示スクリーン上の
別々の位置にある複数の検出器により超音波信号を検出
して超音波信号の存在を指示し、所望の点を特定するた
めに検出器した超音波信号を解析し、所望の点の特定を
測定回路に通報する。また表示スクリーン上の画像を変
化させる方法ではさらに所望の点に電子ビームを設定し
、変化を行なわせるために電子ビーム制御装＠３８を制
御する。

特定されるべき所望の点３２の座標を表わす直線的に変
化するアナログ出力信号は幾何学的比率が可視表示装置
スクリーン１４のそれと同一であるデジタルビットマツ
プ中にそれらを蓄積するに先立って、任意の所望の正確
度でデジタル化することができる。このマツプは可視表
示装置の画像走査により走査され、それ故マツプ中に蓄
積された２進デジッ１−が表示スクリーン１４の対応す
る点を発光させるために使用される。このようにして映
像はスクリーン１４上に描き出され、或いはペン状のプ
ローブ２２をペンのように移動させることによってスク
リーンから消去される。

以上この発明を好ましい実施例に関連して説明したが、
これはこの発明を限定するものではないことを理解ブベ
きである。種々の変形、変更は当業者にとって上述の説
明から明白であろう。したかつ工、全ての変形および変
更は特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる
ｌ〈きものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例の可視表示装置の１３斜視
図であり、ｉ２図はその信号処理回路のブロック図であ
り、第３図は送信された超音波の周波数が時間に対して
直線的に変化する状態を示すグラフであり、第４図おに
び第５図は使用される検出技術を説明する図である。 １０・・・可視表示装置、１２・・・容器、１４・・・
表示スクリーン、１６・・・検出器フレームアタッチメ
ント、１８・・・検出器、２２・・・手持ちプローブ、
２４・・・駆動回路、２Ｇ・・・超音波１ヘランスジユ
ーザ素子、３ｏ・・・マイクロスイッチ、３６・・・電
子ビーム、３８・・・電子ビーム制御装置、５２・・・
ヘテロダイン検波器、５４・・・測定回路、６２・・・
ローパスフィルタ、６４・・・リミタ、６Ｇ・・・ｍ分
目ｍ、７０・・・整流器、７４・・・積分器。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）可視表示装置をそれが投影できるように、部分的
   に囲んでいる容器ど、 前記容器に取付（プられで送信および受信された複数の
   データを表示する表示スクリーンと、複数の高い周波数
   の信号を発生するトランスジユーザ素子を内蔵し、前記
   表示スクリーンと手動で接触することを可能にする前記
   可視表示装置に接続された手持ちのプローブと、 前記表示スクリーンの周辺に取付（プられて事実上の基
   準フレームとなり、前記表示スクリーンを横切って前記
   複数の高い周波数の信号が伝播することがてきるにうに
   されたフレームアタッチメントと、 このフレームアタッチメントに設けられて前記複数の高
   い周波数の信号を検出し、その点を特定しおよび前記表
   示スクリーン上に表示された画像を変化させる検出信号
   を出力させる複数の検出器とを具備していることを特徴
   どする送信および受信されデータを可視表示するための
   可視表示装置。 （２）手持ちプローブが前記トランスジューサ素子を駆
   動して発生された前記複数の高い周波数の信号が予め設
   定された周波数範囲をスィーブする駆動回路を備えてい
   る特許請求の範囲第１項記載の可視表示装置。 （３）前記複数の高い周波数の信号は複数の超音波信号
   である特許請求の範囲第２項記載の可視表示装置。 （４）前記手持ちプローブと可視表示装置との間の接続
   が導電ケーブルである特Ｒ′［請求の範囲第１項記載の
   可視表示装置。 （５）前記手持ちプローブと可視表示装置どの間の接続
   が超音波リンクである特許請求の範囲第１項記載の可視
   表示装置。 （６）前記１〜ランスシユーリ素子が超音波トランスジ
   ユーザ素子である特許請求の範囲第１項記載の可視表示
   装置。 （７）前記検出信号がアナログ電圧である特ＫＴ請端内
   に位置するマイクロスイッチを備え、そのマイクロスイ
   ッチはその手持ちプローブの先ＤＷ力く前記表示スクリ
   ーンと接触したときに前記駆動回輩各を動作させて前記
   トランスジューサ素子を駆動させる特許請求の範囲第２
   項記載の可視表示装置。 くっ）前記複数の高い周波数の信号の伝播遅延を測定す
   るために前記複数の検出器に接続された測定回路を備え
   ている特許請求の範囲第１項記載の可視表示装置。 （１０）前記高い周波数の信号が超音波信号であり、前
   記手持ちプローブは超音波１〜ランスジユーザ素子を駆
   動し発生された複数の超音波信号を予め定められた周波
   数範囲にわたってスィーブさせる駆動回路を備え、前記
   検出器は複数の超音波信号を検出し、前記手持ちプロー
   ブにより送唱言された複数の超音波信号のそれぞれおよ
   び前記複数の検出器により受信された複数の超音波信号
   のそれぞれの間の差を表わすアナログ電圧を出力し、祖
   １１定回路が前記複数の検出器に接続されてそれらの検
   出器により受信された複数の超音波信号の伝ＩＩ遅延を
   測定し、この測定回路は処理されるべき周波数の範囲を
   選択するために前記複数の検出器【こ接続されたローパ
   スフィルタと、このローパスフィルタに接続されて前記
   アナログ電圧のピークの大きさを制限するリミタと、こ
   のリミタに接続されて直流電圧オフセットを阻止し微分
   された信号を出力する微分回路と、この微分回路に接続
   されて半波整流を行なう整流器と、前記整流器に接続さ
   れて前記表示スクリーンに表示された点を特定し、画像
   を変化させるために積分およびろ波を行なう積分器とを
   具備している特許請求の範囲第１項記載の可視表示装置
   。 （１１）特定されるべき点の位置を決定するために可視
   表示装置スクリーンに手持ちプローブの先端を接近させ
   、 周波数が予め定められた態様で変化される信号を与える
   ために超音波信号をプローブの先端ｈｌ　１３故制させ
   、 前記超音波信号を測定の基準を与えるために特定すべき
   前記点から前記表示スクリーンを横切って伝播させ、 可視表示装置に対する前記超音波信号の存在を指示する
   ために前記スクリーン上の複数の分離した点にある複数
   の検出器により超音波信号を検出し、 このようにして検出された前記超音波信号を分析して位
   置を決めるべき点を特定し、 関連する回路にこの点の特定を通報することを特徴とす
   る可視表示装置のスクリーン上の点を特定する方法。 （１２）可視表示装置のスクリーンに、前記表示スクリ
   ーンを横切って前記超音波信号の伝播を可能にする事実
   上の基準フレームが設けられて（Ｘる特許請求の範囲第
   １１項記載の方法。 （１３）可視表示装置の前記表示スクリーンの表面＋ｊ
   氷±みせムを一語に−前ｉ？、　手持チフロー７　（７
   ）　’ｋ　ＯＮを位置させる特許請求の範囲第１２項記
   載の方法。 （１４）画像が変化されるべき点においてスクリーンに
   手持ちプローブの先端を接近させ、周波数が予め定めら
   れた方法で変化される信号を与えるために前記超音波信
   号を前記手持ちプローブの先端から放則させ、 測定基準を与えるために前記両縁が変更されるべき点か
   ら前記表示スクリーンを横切って前記超音波信号を伝播
   さけ、 可視表示装置のスクリーン上の複数の分離した点にある
   複数の検出器により超音波信号を検出して可視表示装置
   に前記超音波信号の存在を指示し、このＪ：うにして検
   出された超音波信号を分析して画像が変化されるべき点
   を特定し、 変化が行われるように変化されるべき点に可視表示装置
   の電子ビームを設定し、 前記変化が完了するようにより前記電子ビームを制御す
   ることを特徴とする可視表示装置のスクリーン上に表示
   される画像を変更する方法。 （１５）可視表示装置のスクリーンはそれを横切つて超
   音波の伝播を可能にする事実上の基準フレームを設けら
   れている特許請求の範囲第１４１頁９［ｌ！載の方法。 （１６）前記手持ちプローブの先端が可視表示装置のス
   クリーン表面に結合されるように位置さｔしている特許
   請求の範囲第１５項記載の方法。